新高考化学一轮复习考点过关练习第47练 研究有机化合物的一般法（含解析）

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专题16  有机化合物的结构特点和研究方法第47练  研究有机化合物的一般法1．天然色素的提取往往用到萃取操作，现在有用大量水提取的天然色素，下列溶剂不能用来萃取富集这些天然色素的是(　　)A．石油醚　　　　B．丙酮     C．乙醇     D．乙醚【答案】C【解析】萃取剂必须与原溶剂互不相溶，且溶质在萃取剂中的溶解度要比在原溶剂中的溶解度大得多；题给四种物质中乙醇与水互溶，故不能用作萃取剂。2．分离下列混合物，应选用蒸馏操作的是(　　)A．汽油和柴油    B．溴水    C．硝酸钾和氯化钠的混合物  D．四氯化碳和水【答案】A【解析】A项，汽油和柴油互溶，但二者沸点不同，故用蒸馏操作分离；B项，用萃取、分液、蒸馏操作分离；C项，用结晶操作分离；D项，四氯化碳和水互不相溶，用分液操作分离。3．下列各组混合物中，可以用分液漏斗进行分离的是  (     )A．乙醛和乙醇 B．苯和水 C．酒精和水 D．乙醛和水【答案】B【解析】A项，乙醛和乙醇互溶，不能用分液漏斗进行分离，A错误；B项，苯和水不溶，能用分液漏斗进行分离，B正确； C项，酒精和水互溶，不能用分液漏斗进行分离，C错误；D项，乙醛和水互溶，不能用分液漏斗进行分离，D错误。故选B。4．测定有机化合物中碳、氢元素质量分数的方法最早是由下列哪位科学家提出来的(   )                   A．贝采利乌斯       B．道尔顿        C．李比希        D．门捷列夫【答案】C【解析】李比希采用燃烧有机物的方法测定碳、氢元素质量分数。5．能够快速、微量、精确地测定相对分子质量的物理方法是(   )A．质谱            B．红外光谱     C．紫外光谱      D．核磁共振谱【答案】A【解析】红外光谱和紫我光谱可以判定有机物中基团种类，核磁共振谱可以用于测定有机物分子中不同化学环境的氢原子，而质谱则可以测定有机物的相对分子质量。6．利用红外光谱对有机化合物分子进行测试并记录，可以初步判断该有机物分子拥有的(　　)A．同分异构体数　　 　 　B．原子个数C．基团种类              D．共价键种类【答案】C【解析】红外光谱的作用是初步判断该有机物中具有哪些基团。有机物中的“基团”包含两类，一类是烃基，另一类是官能团。7．某烃的一种同分异构体在核磁共振氢谱中出现一组峰，该烃的分子式可能是(　　)A．C3H8　       B．C4H10                C．C5H12　   　D．C6H14【答案】C【解析】10个碳原子以内的烷烃在核磁共振氢谱中出现一组峰的有CH4、CH3CH3、C(CH3)4、C(CH3)3C(CH3)3四种。对照此题，只有C选项符合。8．欲用96%的工业酒精制取无水乙醇，可选用的方法是(　　)A．加入无水CuSO4，再过滤          B．加入生石灰，再蒸馏C．加入浓硫酸，再加热，蒸出乙醇    D．将96%的乙醇溶液直接加热蒸馏出来【答案】B【解析】水和乙醇互溶，但沸点相差较大，所以可用蒸馏的方法提纯乙醇；为了得到无水乙醇，应先加入生石灰吸水再进行蒸馏。9．下列关于苯甲酸的重结晶实验的说法正确的是(　　)A．该实验中四次用到玻璃棒B．该实验中第二次用到玻璃棒的作用是引流C．该实验中结晶的温度越低越好D．苯甲酸是常用的食品防腐剂，因此可任意量添加【答案】B【解析】该实验中三次用到玻璃棒，即溶解时搅拌，过滤时引流(两次)，A错误，B正确；结晶的温度太低，杂质也会结晶析出，纯度降低，C错误；食品防腐剂的添加量有一定要求，不能任意添加，D错误。10．下列关于物质的分离、提纯实验中的一些操作或做法，正确的是(　　)A．在组装蒸馏装置时，温度计的水银球应伸入液面下B．用96%的工业酒精制取无水乙醇，可采用的方法是加生石灰，再蒸馏C．在苯甲酸重结晶实验中，粗苯甲酸加热溶解后还要加少量NaOH溶液D．在苯甲酸重结晶实验中，待粗苯甲酸完全溶解后，要冷却到常温才过滤【答案】B【解析】A项，蒸馏时，温度计的水银球应置于蒸馏烧瓶的支管口处，A错误；B项，用生石灰吸水，利用乙醇沸点低加热蒸出，B正确；C项，苯甲酸会与NaOH溶液反应，C错误；D项，要趁热过滤，D错误。11．下列各项操作错误的是(　　)A．用酒精萃取溴水中的溴单质的操作，可选用分液漏斗，而后静置分液B．进行分液时，分液漏斗中的下层液体从下口流出，上层液体从上口倒出C．萃取、分液前需对分液漏斗检漏D．为保证分液漏斗内的液体顺利流出，需将上面的塞子拿下【答案】A【解析】酒精易溶于水，与水不能分层，不能达到萃取的目的，A错误；分液漏斗中的下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出，如仍从下口放出则上层液体会混有残留的下层液体，B正确；由于分液漏斗有活塞，故使用前应先检查活塞处是否漏水，由于萃取操作时，要将分液漏斗倒转振荡，故还应检验分液漏斗口部活塞是否漏水，C正确；放出下层液体时，先将漏斗上面的塞子打开使漏斗内与大气相通，这样下层液体才能顺利流出，D正确。 1．下列萃取与分液结合进行的操作(用CCl4为萃取剂，从碘水中萃取碘)中错误的是(　　)A．饱和碘水和CCl4加入分液漏斗中后，塞上上口部的塞子，用一手压住分液漏斗上口部，一手握住活塞部分，把分液漏斗倒转过来振荡B．静置，待分液漏斗中液体分层后，先使分液漏斗内外空气相通(准备放出液体)C．打开分液漏斗的活塞，使全部下层液体沿盛接液体的烧杯内壁慢慢流出D．最后继续打开活塞，另用容器盛接并保存上层液体【答案】D【解析】萃取后，分液漏斗中的下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出。2．已知乙酸异戊酯是难溶于水且密度比水小的液体。在洗涤、分液操作中，应充分振荡，然后静置，待分层后的操作是(　　)A．直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的上口倒出B．直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的下口放出C．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从下口放出D．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从上口倒出【答案】D【解析】乙酸异戊酯的密度比水小，所以在分液漏斗中乙酸异戊酯在上层，水在下层，分液时应先将水从下口放出，再把乙酸异戊酯从上口倒出。3．下列说法不正确的是(　　)A．蒸馏是分离，提纯液态有机物的常用方法B．重结晶的首要工作是选择适当的溶剂C．萃取包括液—液萃取和固—液萃取D．研究有机化合物可首先进行元素定量分析，再分离、提纯【答案】D【解析】研究有机化合物的基本步骤首先应该是分离、提纯然后再进行元素定量分析，所以D不正确。4．下列有关实验的说法错误的是(　　)①在蒸馏实验中，温度计的水银球位于支管口处是为了测出馏分的沸点②用直接蒸馏的方法可以得到无水乙醇③在重结晶的实验中，使用短颈漏斗趁热过滤是为了减少被提纯物质的损失④作为重结晶实验的溶剂，杂质在此溶液中的溶解度受温度影响应该很大A.①②      B.②③        C.①③    D.②④【答案】D【解析】温度计水银球的位置由其作用决定，在蒸馏实验中，温度计是为了测量蒸气温度，控制馏分物质的沸点，，故其水银球应位于蒸馏瓶支管口处，①正确；制无水乙醇时应先加生石灰再进行蒸馏，②错误；在重结晶实验中，被提纯的物质在溶剂中的溶解度受温度的影响较大，为减少其损失，应使用短颈漏斗趁热过滤，故③正确，④错误。5．现有一瓶由两种液态有机物乙二醇和丙三醇(甘油)组成的混和液，根据下表性质判定，要将乙二醇和丙三醇相互分离的最佳方法是                  物 质分子式熔点/(℃)沸点/(℃)密度/(g/cm3)溶解性乙二醇C2H6O2－11.51981.11易溶于水和乙醇丙三醇C3H8O317.92901.26能跟水、酒精以任意比例互溶A．分液法        B．结晶法        C．蒸馏法        D．过滤法【答案】C【解析】根据表中数据可知，乙二醇和丙三醇二者是互溶的，且沸点相差比较大，应选择蒸馏方法将二者分离，故选C。6．为提纯下列物质(括号内的为杂质)，所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是(　　)选项ABCD被提纯物质乙醇(水)乙醇(乙酸)乙烷(乙烯)溴苯(溴)除杂试剂生石灰氢氧化钠溶液酸性高锰酸钾溶液KI溶液分离方法蒸馏分液洗气分液【答案】A【解析】A项，生石灰与水反应，消耗了乙醇中混有的水，蒸馏可得到乙醇；A项正确；B项，乙醇易溶于水，利用分液的方法不能将乙醇与盐溶液分离开；B项错误；C项，酸性高锰酸钾溶液可将乙烯氧化为二氧化碳，引入了新的杂质；C项错误；D项，溴可将KI氧化为碘单质，而碘易溶于溴苯，引入了新的杂质，D项错误；故选A。7．乙醇和二甲醚属于同分异构体，其结构简式分别如下：在下列哪种检测仪上显示出的信号是完全相同的(　　)A． 李比希元素分析仪    B． 红外光谱仪    C． 核磁共振仪    D． 质谱仪【答案】A【解析】根据各选项检测仪的检测类型分析判断，李比希元素分析仪分析的是元素种类；红外光谱仪分析的是化学键和官能团；核磁共振仪分析的是氢原子种类；质谱仪分析的是相对分子质量。A项，二者均只含C、H、O元素，则元素分析仪显示出的信号是完全相同；B项，二甲醚和乙醇中分别含有-O-和-OH，官能团不同，红外光谱信号不同；C项，二者含有的H原子的种类和性质不同，核磁共振氢谱信号不同；D项，二者的相对分子质量相等，质谱法测定的最大质荷比相同，但信号不完全相同；故选A。8．验证某有机物属于烃，应完成的实验内容是(     )A．只测定它的C、H原子个数比B．只要证明它完全燃烧后产物只有水和CO2C．只测定其燃烧产物中水和CO2的物质的量之比D．只测定该试样的质量及试样完全燃烧后生成CO2和水的质量【答案】D【解析】根据生成CO2和水的质量可以求出有机物中碳元素质量和氢元素质量。若试样质量 = 碳元素质量＋氢元素质量，则为烃；若试样质量＞碳元素质量＋氢元素质量，则为烃的含氧衍生物。9．某化合物由碳、氢、氧三种元素组成，其红外光谱图中有C—H键、O—H键、C—O键的振动吸收，该有机物的相对分子质量是60，则该有机物的结构简式是(　　)A．CH3CH2OCH3    B．CH3CH2COOH   C．CH3CH2CH2OH   D．CH3CH2CHO【答案】C【解析】CH3CH2OCH3相对分子质量为60，分子中含C-H键、C-O键，不含有O-H键，A错误；CH3CH2COOH相对分子质量为74，分子中含C-H键、O-H键、C=O键、C-O键，B错误；CH3CH2CH2OH相对分子质量为60，分子中含有C-H键、O-H键、C-O键，C正确；CH3CH2CHO相对分子质量为58，分子中含有C-H键、C=O键、不含O-H键、C-O键，D错误；故选C。10．下列关于物质研究方法的说法中错误的是(　 　)A．用官能团的特征反应可推测有机物可能的结构B．氢核磁共振谱能反映出未知有机物中不同环境氢原子的种类和个数C．根据红外光谱图的分析可以初步判断有机物中具有哪些基团D．质谱法可测定有机物的相对分子质量【答案】B【解析】A项，官能团是决定化合物性质的原子或原子团，因此用官能团的特征反应可推测有机物可能的结构，A正确；B项，氢核磁共振谱能反映出未知有机物中不同环境氢原子的种类，不能反映出个数，B错误；C项，分子中化学键或官能团对红外线发生振动吸收，不同官能团或化学键吸收频率不同，在红外光谱图中处于不同的位置，从而获得分子中含有何种化学键或官能团的信息，因此红外光谱图的分析可以初步判断有机物中具有哪些基团，C正确；D项，质谱法是通过将样品转化为运动的气态离子并按质荷比M/Z大小进行分离并记录其信息的分析方法，因此质谱法可测定有机物的相对分子质量，D正确。11．验证某有机物属于烃，应完成的实验内容是(     )A．只测定它的C、H原子个数比B．只要证明它完全燃烧后产物只有水和CO2C．只测定其燃烧产物中水和CO2的物质的量之比D．只测定该试样的质量及试样完全燃烧后生成CO2和水的质量【答案】D【解析】根据生成CO2和水的质量可以求出有机物中碳元素质量和氢元素质量。若试样质量 = 碳元素质量＋氢元素质量，则为烃；若试样质量＞碳元素质量＋氢元素质量，则为烃的含氧衍生物。12．某有机物在氧气中充分燃烧，生成36 g水和44 gCO2，则该有机物的组成必须满足的条件是( )A．分子式一定是CH4                B．分子式一定是CH4OC．分子式可能是CH4或CH4O         D．以上说法均不正确 【答案】C【解析】根据燃烧产物中H2O和CO2的质量，可以求出其中的n(c):n(H) = = 1:4，但是无法确认是否含有氧元素，故最简式为CH4Ox，x可取0或1，C项正确。1．下列实验中，所采取的分离方法与对应原理都正确的是(　　)选项目的分离方法原理A分离溶于水的碘乙醇萃取碘在乙醇中的溶解度较大B分离乙酸乙酯和乙醇分液乙酸乙酯和乙醇的密度不同C除去KNO3固体中混杂的NaCl重结晶NaCl在水中的溶解度很大D除去丁醇中的乙醚蒸馏丁醇与乙醚的沸点相差较大【答案】D【解析】乙醇与水互溶，不能用作萃取剂，A错误；乙醇和乙酸乙酯互溶，不能用分液法分离，B错误；除去KNO3中的NaCl杂质，可利用二者在不同温度下溶解度变化差别大，使用重结晶法分离，C错误；分离两种沸点差别较大的互溶液体，一般使用蒸馏法，D正确。2．实验室制备苯甲醇和苯甲酸的化学原理如下：[来源:学科网ZXXK]已知苯甲醛易被空气氧化，苯甲醇的沸点为205.3 ℃，苯甲酸的熔点为121.7 ℃，沸点为249 ℃，溶解度为0.34 g；乙醚的沸点为34.8 ℃，难溶于水。制备苯甲醇和苯甲酸的主要过程如下所示：[来源:学科网ZXXK]试根据上述信息，判断以下说法错误的是(　　)A．操作Ⅰ是萃取分液B．乙醚溶液中所溶解的主要成分是苯甲醇C．操作Ⅱ蒸馏所得产品甲是苯甲醇D．操作Ⅲ过滤得到产品乙是苯甲酸钾【答案】D【解析】由题意可知，白色糊状物为苯甲醇和苯甲酸钾，加入水和乙醚后，根据相似相溶原理，乙醚中溶有苯甲醇，水中溶有苯甲酸钾，两种液体可用萃取分液法分离。溶解在乙醚中的苯甲醇沸点高于乙醚，可蒸馏分离。加入盐酸后生成的苯甲酸为微溶于水的晶体，可过滤分离。3．已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示，下列说法中错误的是(　　)A．由红外光谱可知，该有机物中至少有三种不同的化学键B．由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子C．仅由A的核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数D．若A的化学式为C2H6O，则其结构简式为CH3—O—CH3【答案】D【解析】红外光谱图中给出的化学键有C—H键、O—H键和C—O键三种，A项正确；核磁共振氢谱图中峰的个数即代表氢的种类，故B项正确；核磁共振氢谱峰的面积表示氢的数目比，在没有明确化学式的情况下，无法得知氢原子总数，C项正确；若A为CH3—O—CH3，则无O—H键，与所给红外光谱图不符，且其核磁共振氢谱图应只有1个峰，与核磁共振氢谱图不符，故D项不正确。4．为验证某有机物(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)属于烃的含氧衍生物，下列方法正确的是(　　)A．验证其完全燃烧后的产物只有H2O和CO2B．测定其燃烧产物中H2O和CO2的物质的量之比C．测定其完全燃烧时消耗有机物的物质的量与生成的H2O和CO2的物质的量之比D．测定该试样的质量及试样完全燃烧后生成的H2O和CO2的质量【答案】D【解析】A项，烃的含氧衍生物或烃燃烧都生成H2O和CO2，不能确定是否含有氧元素，错误；B项，测定其燃烧产物中H2O和CO2的物质的量之比只能确定该有机物分子中碳原子、氢原子的个数比，不能确定是否含有氧元素，错误；C项，测定其完全燃烧时消耗有机物的物质的量与生成的H2O和CO2的物质的量之比，只能确定该有机物分子中碳原子和氢原子的个数，不能确定是否含有氧元素，错误；D项，测定该试样的质量及试样完全燃烧后生成的H2O和CO2的质量，可以确定一定质量的有机物中含有碳、氢元素的质量，根据质量守恒可确定是否含有氧元素，正确。5．某化合物6.2g在氧气中完全燃烧，只生成8.8gCO2和5.4gH2O。下列说法正确的是(　　)A．该化合物仅含碳、氢两种元素B．该化合物中碳、氢原子个数比为1∶2C．该有机物的分子式为C2H6D．该化合物中一定含有氧元素【答案】D 【解析】n(CO2) ＝0.2mol，n(C)＝n(CO2)＝0.2mol，m(C)＝0.2mol×12g·mol－1＝2.4g；n(H2O)＝0.3mol，n(H)＝2n(H2O)＝0.6mol，m(H)＝0.6g；n(C)∶n(H)＝0.2mol∶0.6mol＝1∶3；m(C)＋m(H)＝2.4g＋0.6g＝3.0g＜6.2g，所以该化合物中一定含有氧元素，其质量为6.2g－3.0g＝3.2g，其物质的量n(O)＝＝0.2mol。n(C)∶n(H)∶n(O)＝N(C)∶N(H)∶N(O)＝1∶3∶1，实验式为CH3O，无法确定其分子式。6．某气态化合物X含C、H、O三种元素，现已知下列条件：①X中C的质量分数；②X中H的质量分数；③X在标准状况下的体积；④X对氢气的相对密度；⑤X的质量。欲确定化合物X的分子式，所需的最少条件是(   )A．①②④          B．②③④          C．①③⑤           D．①②【答案】A【解析】要确定化合物的分子式，可求出化合物X的实验式和相对分子质量即可，据①②可求出C、H、O的原子个数比，即X的最简式，再据④可求出X的相对分子质量。7．燃烧0.1 mol某有机物得0.2 mol CO2和0.3 mol H2O，由此得出的结论不正确的是(　　)A．该有机物分子的结构简式为CH3—CH3B．该有机物中碳、氢元素原子数目之比为1∶3C．该有机物分子中不可能含有双键D．该有机物分子中可能含有氧原子【答案】A【解析】A项，根据元素守恒和原子守恒，推出0.1mol有机物中含有0.2molC和0.6molH，即1mol该有机物中有2molC和6molH，因为题中无法确认有机物的质量或相对分子质量，因此无法确认有机物中是否含氧元素，即无法确认有机物结构简式，故A错误；B项，根据A选项分析，该有机物中碳、氢元素原子数目之比为2：6=1：3，B正确；C项，1mol该有机物中含有2molC和6molH，该有机物分子式C2H6Ox，不饱和度为0，即不含碳碳双键，故C正确；D项，根据A选项分析，该有机物中可能存在氧元素，也可能不存在氧元素，故D正确。8．有机物A完全燃烧只生成CO2和H2O，将12 g该有机物完全燃烧的产物通过足量浓硫酸，浓硫酸增重14.4 g，再通过足量碱石灰，碱石灰增重26.4 g，该有机物的分子式是(　　)A.C4H10      B.C2H6O          C.C3H8O          D.C2H4O2【答案】C【解析】该有机物中n(C)＝n(CO2)＝＝0.6 mol，n(H)＝2n(H2O)＝2×＝1.6 mol，n(O)＝＝0.2 mol，所以该有机物中n(C)∶n(H)∶n(O)＝0.6∶1.6∶0.2＝3∶8∶1，得实验式为C3H8O，只有C符合。9．某混合烃由两种气态烃组成，取2.24 L混合气燃烧后，得3.36 L CO2和3.6 g水，则关于混合烃的组成判断正确的是(气体体积均在标准状况下测定) (     )A．可能含甲烷                       B．一定有乙烷C．一定是甲烷和乙烯的混合气体       D．可能是甲烷和丙炔的混合气体【答案】D【解析】由题意可知：0.1 mol混合烃生成0.15 mol CO2和0.2 mol H2O，则混合烃的平均分子式为C1.5H4。由C分析：其中必含碳原子小于1.5的烃，为甲烷，另一种烃的碳原子数大于1.5。由H分析：甲烷分子中的H原子数为4，则另一种烃H原子数也为4，可能为C2H4 、C3H4 、C4H4等。故选D。